1.2锐角三角函数的计算
【知识点1】锐角三角函数的增减性 1
【知识点2】计算器—三角函数 1
【题型1】用计算器求任何锐角的三角函数值 2
【题型2】应用计算器求解 3
【题型3】锐角三角函数的增减性及其应用 4
【题型4】应用锐角三角函数的增减性求取值范围 5
【题型5】应用锐角三角函数解决几何图形问题 6
【题型6】应用锐角三角函数的增减性比大小 7
【题型7】应用锐角三角函数解决实际问题 7
【题型8】已知任何锐角三角函数值求角度 10
【知识点1】锐角三角函数的增减性
(1)锐角三角函数值都是正值.(2)当角度在0°~90°间变化时,
①正弦值随着角度的增大(或减小)而增大(或减小);
②余弦值随着角度的增大(或减小)而减小(或增大);
③正切值随着角度的增大(或减小)而增大(或减小).
(3)当角度在0°≤∠A≤90°间变化时,0≤sinA≤1,1≥cosA≥0.
当角度在0°<∠A<90°间变化时,tanA>0.
【知识点2】计算器—三角函数
(1)用计算器可以求出任意锐角的三角函数值,也可以根据三角函数值求出锐角的度数.
(2)求锐角三角函数值的方法:
如求tan46°35′的值时,先按键“tan”,再输入角的度数46°35′,按键“=”即可得到结果.
注意:不同型号的计算器使用方法不同.
(3)已知锐角三角函数值求锐角的方法是:
如已知sinα=0.5678,一般先按键“2ndF”,再按键“sin”,输入“0.5678”,再按键“=”即可得到结果.
注意:一般情况下,三角函数值直接可以求出,已知三角函数值求角需要用第二功能键.
【题型1】用计算器求任何锐角的三角函数值
【典型例题】已知sinA=0.8192,运用科学计算器求锐角A时(在开机状态下),按下的第一个键是( )
A. B. C. D.
【举一反三1】右图是我们数学课本上采用的科学计算器面板,利用该型号计算器计算sin34°,按键顺序正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三2】某款国产手机上有科学计算器,依次按键:,显示的结果在哪两个相邻整数之间( )
A.2~3 B.3~4 C.4~5 D.5~6
【举一反三3】用计算器求一个角的正弦值的顺序是:先按动 ,使显示器左边出现DEG,再依次按数字键,再按 符号,就得到结果.
【举一反三4】用计算器求下列格式的值(结果精确到0.0001).
(1)tan63°27′;
(2)cos18°59′27″;
(3)sin67°38′24″.
【题型2】应用计算器求解
【典型例题】如图是我们数学课本上采用的科学计算器面板,利用该型号计算器按此顺序输入:
,显示屏显示的结果为88.44300964.将这个数据精确到0.1后,下列说法正确的是( )
A.36.79°的正切函数值约为88.4
B.正切函数值为36.79的角约是88.4
C.36°79′的正切函数值约为88.4
D.正切函数值为36.79的角约是88°4′
【举一反三1】用计算器求sin15°、sin25°、sin35°、sin45°、sin55°、sin65°、sin75°、sin85°的值,研究sinα的值随锐角α变化的规律,根据这个规律判断:若,则( )
A.30°<α<60° B.30°<α<90° C.0°<α<60° D.60°<α<90°
【举一反三2】A:一个正多边形的一个外角为36°,则这个多边形的对角线有 条.
B:在△ABC中AB=AC,若AB=3,BC=4,则∠A的度数约为 .(用科学计算器计算,结果精确到0.1°.)
【举一反三3】用科学计算器计算:×tan26°= .(结果精确到0.01)
【举一反三4】用计算器求下列各式的值:(精确到0.0001)
(1)cos38°39′;
(2)sin69°12′51″+cos31°21′10″;
(3)tan25°+tan25′+tan25″.
【举一反三5】计算:tan30°(tan34°﹣cos35°)0+sin45.5°×(sin23°﹣cos67°)+tan45°×tan60°.
【题型3】锐角三角函数的增减性及其应用
【典型例题】观察下列各式:①sin59°>sin28°;②0<cosα<1(α是锐角);③tan30°+tan45°=tan75°,其中成立的有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【举一反三1】如图,是半径为1的半圆弧,△AOC为等边三角形,D是上的一动点,则△COD的面积S的最大值是( )
A. B. C. D.
【举一反三2】在Rt△ABC中,∠C=90°,当∠A的度数不断增大时,cosA的值的变化情况是( )
A.不断变大 B.不断减小 C.不变 D.不能确定
【举一反三3】如图,sinA的值越 ,梯子越陡;cosA的值越 ,梯子越陡.
【举一反三4】学过三角函数之后,小明同学明白了梯子的倾斜程度和∠BAC的三角函数值有关.根据如图,请你用∠BAC的正弦(或余弦,或余弦)的大小来描述梯子的倾斜程度: .
【举一反三5】已知:如图,CA⊥AO,E、F是AC上的两点,∠AOF>∠AOE.
(1)求证:tan∠AOF>tan∠AOE;
(2)锐角的正切函数值随角度的增大而 .
【举一反三6】如图,已知Rt△ABC中,∠ABC=90°,点D沿BC自B向C运动(点D与点B,C不重合),作BE⊥AD于点E,CF⊥AD于点F,在D点的运动过程中,试判断BE+CF的值是否发生改变?
【题型4】应用锐角三角函数的增减性求取值范围
【典型例题】如图,△ABC是锐角三角形,sinC=,则sinA的取值范围是( )
A.0 B. C. D.
【举一反三1】若锐角α满足cosα<且tanα<,则α的范围是( )
A.30°<α<45° B.45°<α<60° C.60°<α<90° D.30°<α<60°
【举一反三2】根据锐角三角函数的定义,我们知道,对于任何锐角α,都有sin2α+cos2α=1.如果关于x的方程3x2sinα﹣4xcosα+2=0有实数根,那么锐角α的取值范围是 .
【举一反三3】已知∠A是Rt△ABC的一个内角,且sinA<,求∠A的取值范围.
【举一反三4】已知,求锐角α的取值范围.
【题型5】应用锐角三角函数解决几何图形问题
【典型例题】如图,学校的保管室里,有一架5米长的梯子斜靠在墙上,此时梯子与地面所成角为45°,如果梯子底端O固定不动,顶端靠到对面墙上,此时梯子与地面所成的角为60°,则此保管室的宽度AB为( )
A.(+1)米 B.(+)米 C.3米 D.(+1)米
【举一反三1】2024年1月4日,第22届瓦萨国际滑雪节开幕式在长春净月潭国家森林公园启幕.如图,一名滑雪运动员沿着倾斜角为α的斜坡,从点A滑行到点B.若AB=600m,则这名滑雪运动员下滑的垂直高度AC为( )
A.600sinαm B.600cosαm C.600tanαm D.600m
【举一反三2】等腰三角形中,腰和底的长分别是10和13,则三角形底角的度数约为 .(用科学计算器计算,结果精确到0.1°)
【举一反三3】如图,D是△ABC的边AB上一点且BD=2AD,CD=6,cos∠BCD=,那么BC边上的高AE= .
【举一反三4】如图,在平面直角坐标系中,△ABO是直角三角形,∠A=90°,点B在x轴上,AO=5,cosα=.
(1)求点A的坐标;
(2)求∠ABO的正切值;
(3)延长BA,交y轴于点C,求点C的坐标.
【举一反三5】在△ABC中,∠C=90°,sinA=,AB=26.求△ABC的周长.
【题型6】应用锐角三角函数的增减性比大小
【典型例题】请比较sin30°、cos45°、tan60°的大小关系( )
A.sin30°<cos45°<tan60° B.cos45°<tan60°<sin30° C.tan60°<sin30°<cos45° D.sin30°<tan60°<cos45°
【举一反三1】sin65°与cos26°之间的关系为( )
A.sin65°<cos26° B.sin65°>cos26° C.sin65°=cos26° D.sin65°+cos26°=1
【举一反三2】在直角三角形ABC中,角C为直角,锐角A的余弦函数定义为 ,写出sin70°、cos40°、cos50°的大小关系 .
【举一反三3】用“<”符号连接下列各三角函数cos15°、cos30°、cos45°、cos60°、cos75°.
【题型7】应用锐角三角函数解决实际问题
【典型例题】如图,为了测量学校教学楼的高度,在操场的C处架起测角仪,测角仪的高CD=1.4米,从点D测得教学大楼顶端A的仰角为α,测角仪底部C到大楼底部B的距离是25米,那么教学大楼AB的高是( )
A.1.4+25sinα B.1.4+25cosα C.1.4+25tanα D.1.4+25cotα
【举一反三1】图1是某款篮球架,图2是其部分示意图,立柱OA垂直地面OB,支架CD与OA相交于点A,支架CG⊥CD交OA于点G,AC=0.5米,OG=1.8米,∠AGC=α,则立柱的高OA为( )米.
A. B. C. D.0.5sinα+1.8
【举一反三2】路灯示意图如图所示,它是轴对称图形,若∠ACB=130°,AC=BC=1.2m,CD与地面垂直且CD=6m,则灯顶A到地面的高度为( )
A.(6+1.2sin25°)m B.(6+1.2cos25°)m C. D.
【举一反三3】如图,O为跷跷板AB的中点,支柱OC与地面MN垂直,垂足为点C,当跷跷板的一端B着地时,跷跷板AB与地面MN的夹角为20°,测得AB=1.6m,则OC的长为 .(结果保留0.1米)(sin20°=0.34,cos20°=0.94,tan20°=0.36)
【举一反三4】图①是某款电动平衡车,图②是其简化示意图,该款平衡车的座位AB和底盘CD均平行于地面,座位AB可沿射线EF方向调节,当座位AB的位置最低时,支架EF=27cm,GE=35cm,支架EF与座位AB的夹角∠EFB=70°,与支架GE的夹角∠GEF=115°,底盘CD到地面的距离为10cm,则此时座位AB到地面的高度为 cm.(结果精确到1cm,参考数据:sin70°≈0.94,cos70°≈0.34,≈1.41)
【举一反三5】图1是某品牌电动单人沙发的实物图,在电动沙发调节过程中沙发的座深BC与水平地面是平行的.图2是电动沙发在初始状态时的侧面示意图,靠背AB与座垫BC的夹角∠ABC=110°,座垫BC与脚托CD垂直,即BC⊥CD,且点D恰好落在水平地面EF上.为满足不同使用功能的需要,通过控制开关可以电动调节AB和CD分别绕点B和点C旋转合适的角度,其侧面示意图如图3所示.已知电动沙发的产品尺寸为:AB=50cm,BC=50cm,CD=40cm.在电动调节过程中始终满足∠A′BA:∠DCD′=5:8,且110°≤∠A′BC≤160°.
(1)在电动沙发的初始状态时,求靠背的最高点A到水平地面的距离;
(2)在电动调节的过程中,求出此电动沙发可伸展的最大水平距离.
(参考数据:sin70°≈0.94,cos70°≈0.34,tan70°≈2.75,sin80°≈0.98,cos80°≈0.17,tan80°≈5.67,结果精确到1cm)
【题型8】已知任何锐角三角函数值求角度
【典型例题】下列计算不正确的是( )
A.sinα=0.3275,则a≈19°7′2″
B.sinβ=0.0547,则β≈3°8'8”
C.sinγ=0.9806,则γ≈78°41′45″
D.sinA=0.726,则A≈45°36'8″
【举一反三1】计算器显示结果为sin﹣10.9816=78.9918的意思正确的是( )
A.计算已知正弦值的对应角度 B.计算已知余弦值的对应角度 C.计算一个角的正弦值 D.计算一个角的余弦值
【举一反三2】已知三角函数值求角度,要用到 、 、 键的第二功能 、 、 和 键.
【举一反三3】用计算器求锐角x(精确到1″):
(1)sinx=0.1523,x≈ ;
(2)cosx=0.3712,x≈ ;
(3)tanx=1.7320,x≈ .
【举一反三4】已知tanβ=sin39°19′+cos80°10′,求锐角β的值.(结果精确到1′)1.2锐角三角函数的计算
【知识点1】锐角三角函数的增减性 1
【知识点2】计算器—三角函数 1
【题型1】用计算器求任何锐角的三角函数值 2
【题型2】应用计算器求解 4
【题型3】锐角三角函数的增减性及其应用 6
【题型4】应用锐角三角函数的增减性求取值范围 10
【题型5】应用锐角三角函数解决几何图形问题 12
【题型6】应用锐角三角函数的增减性比大小 16
【题型7】应用锐角三角函数解决实际问题 17
【题型8】已知任何锐角三角函数值求角度 23
【知识点1】锐角三角函数的增减性
(1)锐角三角函数值都是正值.(2)当角度在0°~90°间变化时,
①正弦值随着角度的增大(或减小)而增大(或减小);
②余弦值随着角度的增大(或减小)而减小(或增大);
③正切值随着角度的增大(或减小)而增大(或减小).
(3)当角度在0°≤∠A≤90°间变化时,0≤sinA≤1,1≥cosA≥0.
当角度在0°<∠A<90°间变化时,tanA>0.
【知识点2】计算器—三角函数
(1)用计算器可以求出任意锐角的三角函数值,也可以根据三角函数值求出锐角的度数.
(2)求锐角三角函数值的方法:
如求tan46°35′的值时,先按键“tan”,再输入角的度数46°35′,按键“=”即可得到结果.
注意:不同型号的计算器使用方法不同.
(3)已知锐角三角函数值求锐角的方法是:
如已知sinα=0.5678,一般先按键“2ndF”,再按键“sin”,输入“0.5678”,再按键“=”即可得到结果.
注意:一般情况下,三角函数值直接可以求出,已知三角函数值求角需要用第二功能键.
【题型1】用计算器求任何锐角的三角函数值
【典型例题】已知sinA=0.8192,运用科学计算器求锐角A时(在开机状态下),按下的第一个键是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】此题求正弦值0.8129对应的锐角,需要计算器的2ndf键.
求多少度的正弦值是0.8192,需要先按2ndf键,接着按sin键,再输入数值.
故选:D.
【举一反三1】右图是我们数学课本上采用的科学计算器面板,利用该型号计算器计算sin34°,按键顺序正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】简单的电子计算器工作顺序是先输入者先算,根据按键顺序写出式子,再根据开方运算即可求出显示的结果.
利用该型号计算器计算 sin34°,按键顺序正确的是:
故选:A.
【举一反三2】某款国产手机上有科学计算器,依次按键:,显示的结果在哪两个相邻整数之间( )
A.2~3 B.3~4 C.4~5 D.5~6
【答案】B
【解析】用计算器计算得3.464101615……得出答案.
使用计算器计算得,
4sin60°≈3.464101615,
故选:B.
【举一反三3】用计算器求一个角的正弦值的顺序是:先按动 ,使显示器左边出现DEG,再依次按数字键,再按 符号,就得到结果.
【答案】MODE,sin.
【解析】先按动MODE,使显示器左边出现DEG,再依次按数字键,再按sin符号,就得到结果.
用计算器求一个角的正弦值的顺序是:先按动MODE,使显示器左边出现DEG,再依次按数字键,再按sin符号,就得到结果.
故答案为:MODE,sin.
【举一反三4】用计算器求下列格式的值(结果精确到0.0001).
(1)tan63°27′;
(2)cos18°59′27″;
(3)sin67°38′24″.
【答案】解:(1)tan63°27′≈2.0013;
(2)cos18°59′27″≈0.9456;
(3)sin67°38′24″≈0.9248.
【题型2】应用计算器求解
【典型例题】如图是我们数学课本上采用的科学计算器面板,利用该型号计算器按此顺序输入:
,显示屏显示的结果为88.44300964.将这个数据精确到0.1后,下列说法正确的是( )
A.36.79°的正切函数值约为88.4
B.正切函数值为36.79的角约是88.4
C.36°79′的正切函数值约为88.4
D.正切函数值为36.79的角约是88°4′
【答案】B
【解析】根据计算器的使用方法进行解题即可.
根据计算器的使用方法可知,
正切函数值为36.79的角约是88.4.
故选:B.
【举一反三1】用计算器求sin15°、sin25°、sin35°、sin45°、sin55°、sin65°、sin75°、sin85°的值,研究sinα的值随锐角α变化的规律,根据这个规律判断:若,则( )
A.30°<α<60° B.30°<α<90° C.0°<α<60° D.60°<α<90°
【答案】A
【解析】先求出个锐角的正弦值,得出sinα的值随锐角α的增大而增大,继而由可得答案.
∵sin15°≈0.2588、sin25°≈0.4226、sin35°≈0.5736、sin45°≈0.7071、sin55°≈0.8192、sin65°≈0.9063、sin75°≈0.9659、sin85°≈0.9962,
∴sinα的值随锐角α的增大而增大,
∵,
∴30°<α<60°,
故选:A.
【举一反三2】A:一个正多边形的一个外角为36°,则这个多边形的对角线有 条.
B:在△ABC中AB=AC,若AB=3,BC=4,则∠A的度数约为 .(用科学计算器计算,结果精确到0.1°.)
【答案】35;83.7°
【解析】根据多边形的外角和,可得多边形,根据多边形的对角线,可得答案.
A、由一个正多边形的一个外角为36°,得
360÷36=10,
则这个多边形的对角线有=35,
B、由AB=AC,若AB=3,BC=4,得
cosB=≈0.667,
∴∠B=48.15°,
∴∠A=180°﹣2×48.15°=83.7°
故答案为:35,83.7°.
【举一反三3】用科学计算器计算:×tan26°= .(结果精确到0.01)
【答案】4.71
【解析】熟练应用计算器,对计算器给出的结果,四舍五入法求近似数.
×tan26°=9.654×0.4877=4.708≈4.71.
故答案为:4.71.
【举一反三4】用计算器求下列各式的值:(精确到0.0001)
(1)cos38°39′;
(2)sin69°12′51″+cos31°21′10″;
(3)tan25°+tan25′+tan25″.
【答案】解:(1)cos38°39′≈0.7810;
(2)sin69°12′51″+cos31°21′10″≈1.7889;
(3)tan25°+tan25′+tan25″≈0.4737.
【举一反三5】计算:tan30°(tan34°﹣cos35°)0+sin45.5°×(sin23°﹣cos67°)+tan45°×tan60°.
【答案】解:tan30°(tan34°﹣cos35°)0+sin45.5°×(sin23°﹣cos67°)+tan45°×tan60°
=×(0.68﹣0.82)0+0.71×(0.39﹣0.39)+1×
=×1+0.71×0+
=
=.
【题型3】锐角三角函数的增减性及其应用
【典型例题】观察下列各式:①sin59°>sin28°;②0<cosα<1(α是锐角);③tan30°+tan45°=tan75°,其中成立的有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】C
【解析】根据锐角三角函数的增减性、特殊角的三角函数值逐项判断即可得出答案.
由正弦值随着角度的增大而增大可知sin59°>sin28°,故①正确,符合题意;
∵α是锐角,
∴0<cosα<1,故②正确,符合题意;
,故③错误,不符合题意;
综上所述,成立的有①②,共2个,
故选:C.
【举一反三1】如图,是半径为1的半圆弧,△AOC为等边三角形,D是上的一动点,则△COD的面积S的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据三角形的面积公式S△COD=CO ODsin∠COD,因为ab都是圆的半径1,所以sin∠COD的值越大,面积越大进行解答.
S△COD=CO ODsin∠COD,
∵CO=OD=1,
∴S△COD=sin∠COD,
∵△AOC为等边三角形,
∴∠COB=120°,
∴0°<∠COD<120°,
∴当∠COD=90°时,sin∠COD最大,最大值是1,
∴△COD的面积S的最大值是.
故选:D.
【举一反三2】在Rt△ABC中,∠C=90°,当∠A的度数不断增大时,cosA的值的变化情况是( )
A.不断变大 B.不断减小 C.不变 D.不能确定
【答案】B
【解析】当角度在0°~90°间变化时,余弦值随着角度的增大(或减小)而减小(或增大);依此即可求解.
在Rt△ABC中,∠C=90°,当∠A的度数不断增大时,cosA的值的变化情况是不断减小.
故选:B.
【举一反三3】如图,sinA的值越 ,梯子越陡;cosA的值越 ,梯子越陡.
【答案】大;小.
【解析】根据正弦值和正切值随着角度的增大而增大,余弦值随着角度的增大而减小,逐一判断即可解答.
梯子与地面的夹角为A,sinA的值越大,梯子越陡;cosA的值越小,梯子越陡.
故答案为:大;小.
【举一反三4】学过三角函数之后,小明同学明白了梯子的倾斜程度和∠BAC的三角函数值有关.根据如图,请你用∠BAC的正弦(或余弦,或余弦)的大小来描述梯子的倾斜程度: .
【答案】∠BAC的正弦值越大,梯子越陡.
【解析】先利用正弦的定义得到sin∠BAC=,由于AB为定值,则BC越大,梯子越陡,所以∠BAC的正弦值越大,梯子越陡.
∵∠ACB=90°,
∴sin∠BAC=,
∵AB为定值,
∴BC越大,梯子越陡,
即∠BAC的正弦值越大,梯子越陡.
故答案为:∠BAC的正弦值越大,梯子越陡.
【举一反三5】已知:如图,CA⊥AO,E、F是AC上的两点,∠AOF>∠AOE.
(1)求证:tan∠AOF>tan∠AOE;
(2)锐角的正切函数值随角度的增大而 .
【答案】解:(1)∵CA⊥AO,
∴△FOA和△EOA均为直角三角形.
∴tan∠AOF=,tan∠AOE=.
∴tan∠AOF>tan∠AOE.
(2)由(1)可知锐角的正切函数值随角度的增大而增大.
故答案为:增大.
【举一反三6】如图,已知Rt△ABC中,∠ABC=90°,点D沿BC自B向C运动(点D与点B,C不重合),作BE⊥AD于点E,CF⊥AD于点F,在D点的运动过程中,试判断BE+CF的值是否发生改变?
【答案】解:∵BE⊥AD于E,CF⊥AD于F,
∴CF∥BE,
∴∠DCF=∠DBF.
设CD=a,DB=b,∠DCF=∠DBE=α,
∴CF=DC cosα,BE=DB cosα,
∴BE+CF=(DB+DC)cosα=BCcosα.
∵∠ABC=90°,
∴0<α<90°.
当点D从B→D运动时,α是逐渐增大的,cosα的值是逐渐减小的,
∴BE+CF=BCcosα的值是逐渐减小的.
综上,在D点的运动过程中,BE+CF的值是逐渐减小的.
【题型4】应用锐角三角函数的增减性求取值范围
【典型例题】如图,△ABC是锐角三角形,sinC=,则sinA的取值范围是( )
A.0 B. C. D.
【答案】D
【解析】作AH⊥BC于H,如图,根据正弦定义得到sinC==,则可设AH=4x,AC=5x,利用勾股定理得到CH=3x,所以sin∠HAC==,由于∠HAC<∠BAC<90°,然后根据正弦函数为增函数即可得到sin∠BAC的范围.
作AH⊥BC于H,如图,
在Rt△ACH中,sinC==,
设AH=4x,AC=5x,
所以CH==3x,
所以sin∠HAC==,
∵∠HAC<∠BAC<90°,
∴<sin∠BAC<1.
故选:D.
【举一反三1】若锐角α满足cosα<且tanα<,则α的范围是( )
A.30°<α<45° B.45°<α<60° C.60°<α<90° D.30°<α<60°
【答案】B
【解析】先由特殊角的三角函数值及余弦函数随锐角的增大而减小,得出45°<α<90°;再由特殊角的三角函数值及正切函数随锐角的增大而增大,得出0<α<60°;从而得出45°<α<60°.
∵α是锐角,
∴cosα>0,
∵cosα<,
∴0<cosα<,
又∵cos90°=0,cos45°=,
∴45°<α<90°;
∵α是锐角,
∴tanα>0,
∵tanα<,
∴0<tanα<,
又∵tan0°=0,tan60°=,
0<α<60°;
故45°<α<60°.
故选:B.
【举一反三2】根据锐角三角函数的定义,我们知道,对于任何锐角α,都有sin2α+cos2α=1.如果关于x的方程3x2sinα﹣4xcosα+2=0有实数根,那么锐角α的取值范围是 .
【答案】0<α≤30°
【解析】利用方程有实根判别式大于或等于零可得出关于α三角函数值的方程,然后利用因式分解的知识进行判断可得出sinα的取值范围,从而可解得答案.
由Δ=16cos2α﹣24sinα=16(1﹣sin2α)﹣24sinα≥0得:2sin2α+3sinα﹣2≤0,
∴(sinα+2)(2sinα﹣1)≤0.
又∵sinα+2>0,
∴.
故答案为:0<α≤30°.
【举一反三3】已知∠A是Rt△ABC的一个内角,且sinA<,求∠A的取值范围.
【答案】解:∵∠A是Rt△ABC的一个内角,
∴∠A<90°,
∵sinA<,
∴0°<∠A<45°.
【举一反三4】已知,求锐角α的取值范围.
【答案】解:∵cos30°=,cos45°=,cos=,
∴cos45°<cosα<cos30°,
∵α为锐角时,cosα随α的增大而减小,
∴30°<α<45°.
即锐角α的取值范围是30°<α<45°.
【题型5】应用锐角三角函数解决几何图形问题
【典型例题】如图,学校的保管室里,有一架5米长的梯子斜靠在墙上,此时梯子与地面所成角为45°,如果梯子底端O固定不动,顶端靠到对面墙上,此时梯子与地面所成的角为60°,则此保管室的宽度AB为( )
A.(+1)米 B.(+)米 C.3米 D.(+1)米
【答案】A
【解析】由于两边的墙都和地面垂直,所以构成了两个直角三角形,我们所要求的AO、BO都是已知角45°、60°的邻边,所以可根据余弦定义解题.首先求出AO,BO,然后求出AB.
由于两边的墙都和地面垂直,所以构成了两个直角三角形.
∵cos45°==,
∴米;
而cos60°==,
∴BO=米.
∴AB=AO+BO==米.
故选:A.
【举一反三1】2024年1月4日,第22届瓦萨国际滑雪节开幕式在长春净月潭国家森林公园启幕.如图,一名滑雪运动员沿着倾斜角为α的斜坡,从点A滑行到点B.若AB=600m,则这名滑雪运动员下滑的垂直高度AC为( )
A.600sinαm B.600cosαm C.600tanαm D.600m
【答案】A
【解析】根据正弦的定义计算即可.
在Rt△ABC中,∠B=α,AB=600m,
∵sinB=,
∴AC=AB sinB=600sinα(m),
故选:A.
【举一反三2】等腰三角形中,腰和底的长分别是10和13,则三角形底角的度数约为 .(用科学计算器计算,结果精确到0.1°)
【答案】49.5°
【解析】首先画出图形,再利用cosB==,结合计算器求出答案.
如图所示:过点A作AD⊥BC于点D,
∵腰和底的长分别是10和13,
∴BD=,
∴cosB===,
∴∠B≈49.5°.
故答案为:49.5°.
【举一反三3】如图,D是△ABC的边AB上一点且BD=2AD,CD=6,cos∠BCD=,那么BC边上的高AE= .
【答案】
【解析】作DF⊥BC于点F,在Rt△CDF中,由CD的长和∠BCD的余弦值,可求DF的长;再根据△BDF∽△BAE,可求AE的长.
过点D作DF⊥BC于点F.
在Rt△CDF中,CD=6,cos∠BCD=,
∴sin∠BCD=,DF=CD×sin∠BCD=3.
∵∠B=∠B,∠BFD=∠BEA,
∴△BFD∽△BEA,
∴=
即:=
解得:AE=.
故答案为:
【举一反三4】如图,在平面直角坐标系中,△ABO是直角三角形,∠A=90°,点B在x轴上,AO=5,cosα=.
(1)求点A的坐标;
(2)求∠ABO的正切值;
(3)延长BA,交y轴于点C,求点C的坐标.
【答案】解:(1)过点A作AN⊥OB于点N,
则cosα==,
则ON=3,
则AN==4,
则点A的坐标为:(3,4);
(2)由(1)知,tanα=,
∵∠AOB+∠B=90°,
则tan∠ABO=;
(3)如下图,延长BC交y轴于点C,
由(2)知,tan∠ABO=,
在Rt△OAB中,cosα==,
则OB=,
则tan∠ABO===,
解得:OC=,
即点C(0,).
【举一反三5】在△ABC中,∠C=90°,sinA=,AB=26.求△ABC的周长.
【答案】解:在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=26,
∴sinA==,
∴BC=24,
∴AC===10,
∴△ABC的周长=AB+AC+BC=26+10+24=60.
【题型6】应用锐角三角函数的增减性比大小
【典型例题】请比较sin30°、cos45°、tan60°的大小关系( )
A.sin30°<cos45°<tan60° B.cos45°<tan60°<sin30° C.tan60°<sin30°<cos45° D.sin30°<tan60°<cos45°
【答案】A
【解析】利用特殊角的三角函数值得到sin30°=,cos45°=,tan60°=,从而可以比较三个三角函数大小.
∵sin30°=,cos45°=,tan60°=,
而<<,
∴sin30°<cos45°<tan60°.
故选:A.
【举一反三1】sin65°与cos26°之间的关系为( )
A.sin65°<cos26° B.sin65°>cos26° C.sin65°=cos26° D.sin65°+cos26°=1
【答案】B
【解析】首先要将它们转换为同一种锐角三角函数,再根据函数的增减性进行解析.
∵cos26°=sin64°,正弦值随着角的增大而增大,
∴sin65°>cos26°.
故选:B.
【举一反三2】在直角三角形ABC中,角C为直角,锐角A的余弦函数定义为 ,写出sin70°、cos40°、cos50°的大小关系 .
【答案】CosA=;sin70°>cos40°>cos50°.
【解析】根据余弦的定义即可确定答案;先化成“同名锐角三角函数”再比较,根据sin70°=cos20°且余弦随角度的增大而减小即可确定大小关系.
∵直角三角形ABC中,角C为直角
∴AB为斜边,BC是锐角∠A的对边,AC为锐角∠A的邻边,
又∴锐角A的余弦表示锐角A的邻边与斜边的比,
即cosA=,
∴余弦的定义为cosA=;
∵sin70°=cos20°且余弦值在锐角范围内随角度的增大而减小,
∴cos20°>cos40°>cos50°,
∴sin70°>cos40°>cos50°,
故答案为:cosA=;sin70°>cos40°>cos50°.
【举一反三3】用“<”符号连接下列各三角函数cos15°、cos30°、cos45°、cos60°、cos75°.
【答案】解:∵75°>60°>30°>15°,
∴cos75°<cos60°<cos30°<cos15°.
【题型7】应用锐角三角函数解决实际问题
【典型例题】如图,为了测量学校教学楼的高度,在操场的C处架起测角仪,测角仪的高CD=1.4米,从点D测得教学大楼顶端A的仰角为α,测角仪底部C到大楼底部B的距离是25米,那么教学大楼AB的高是( )
A.1.4+25sinα B.1.4+25cosα C.1.4+25tanα D.1.4+25cotα
【答案】C
【解析】通过作高构造直角三角形,利用直角三角形的边角关系求出AE即可.
如图,过点D作DE⊥AB,垂足为E,则CD=BE=1.4米,DE=BC=25米,
在Rt△ADE中,DE=25米,∠ADE=α,
∴AE=tanα DE=25tanα(米),
∴AB=AE+BE=(1.4+25tanα)米,
故选:C.
【举一反三1】图1是某款篮球架,图2是其部分示意图,立柱OA垂直地面OB,支架CD与OA相交于点A,支架CG⊥CD交OA于点G,AC=0.5米,OG=1.8米,∠AGC=α,则立柱的高OA为( )米.
A. B. C. D.0.5sinα+1.8
【答案】A
【解析】先在Rt△AGC中利用直角三角形的边角间关系表示出AG,再利用线段的和差关系得结论.
∵CG⊥CD,
∴∠ACG=90°.
在Rt△AGC中,
∵sin∠AGC=,
∴AG==.
∴OA=OG+AG
=1.8+.
故选:A.
【举一反三2】路灯示意图如图所示,它是轴对称图形,若∠ACB=130°,AC=BC=1.2m,CD与地面垂直且CD=6m,则灯顶A到地面的高度为( )
A.(6+1.2sin25°)m B.(6+1.2cos25°)m C. D.
【答案】A
【解析】连接AB,延长CD交AB于点E,由题意可知:∠ACE=∠ACB=65°,然后利用锐角三角函数的定义可求出CE的长度.
连接AB,延长DC交AB于点E,
由题意可知:∠ACE=∠ACB=65°,
在Rt△ACD中,
cos∠ACE=cos65°=,
∴CE=1.2cos65°(m),
∴点A到地面的高度为:CE+CD=(1.2cos65°+3)m,
∵cos65°=sin25°,
∴CE+CD=(1.2sin25°+6)m,
故选:A.
【举一反三3】如图,O为跷跷板AB的中点,支柱OC与地面MN垂直,垂足为点C,当跷跷板的一端B着地时,跷跷板AB与地面MN的夹角为20°,测得AB=1.6m,则OC的长为 .(结果保留0.1米)(sin20°=0.34,cos20°=0.94,tan20°=0.36)
【答案】0.3.
【解析】根据正弦的定义计算,得到答案.
∵O为跷跷板AB的中点,AB=1.6m,
∴OB=AB=0.8m,
∵sinB=,
∴OC=OB sinB=0.8×0.34≈0.3(m),
故答案为:0.3.
【举一反三4】图①是某款电动平衡车,图②是其简化示意图,该款平衡车的座位AB和底盘CD均平行于地面,座位AB可沿射线EF方向调节,当座位AB的位置最低时,支架EF=27cm,GE=35cm,支架EF与座位AB的夹角∠EFB=70°,与支架GE的夹角∠GEF=115°,底盘CD到地面的距离为10cm,则此时座位AB到地面的高度为 cm.(结果精确到1cm,参考数据:sin70°≈0.94,cos70°≈0.34,≈1.41)
【答案】60.
【解析】过点E作EH⊥GD,垂足为H,延长HE交AB的延长线于点M,根据已知易得:HM⊥AB,然后在Rt△EFM中,利用锐角三角函数的定义可求出EM的长,再在Rt△GEH中,利用锐角三角函数的定义可求出EH的长,最后利用线段的和差关系进行计算,即可解答.
过点E作EH⊥GD,垂足为H,延长HE交AB的延长线于点M,
∵AB∥CD,
∴HM⊥AB,
在Rt△EFM中,∠EFB=70°,EF=27cm,
∴∠FEM=90°﹣∠EFB=20°,EM=EF sin70°≈27×0.94=25.38(cm),
∵∠GEF=115°,
∴∠GEH=180°﹣∠GEF﹣∠FEM=45°,
在Rt△GEH中,GE=35cm,
∴EH=EG sin45°=35×=17.5(cm),
∵底盘CD到地面的距离为10cm,
∴此时座位AB到地面的高度=EM+EH+10=25.38+17.5+10≈60(cm),
故答案为:60.
【举一反三5】图1是某品牌电动单人沙发的实物图,在电动沙发调节过程中沙发的座深BC与水平地面是平行的.图2是电动沙发在初始状态时的侧面示意图,靠背AB与座垫BC的夹角∠ABC=110°,座垫BC与脚托CD垂直,即BC⊥CD,且点D恰好落在水平地面EF上.为满足不同使用功能的需要,通过控制开关可以电动调节AB和CD分别绕点B和点C旋转合适的角度,其侧面示意图如图3所示.已知电动沙发的产品尺寸为:AB=50cm,BC=50cm,CD=40cm.在电动调节过程中始终满足∠A′BA:∠DCD′=5:8,且110°≤∠A′BC≤160°.
(1)在电动沙发的初始状态时,求靠背的最高点A到水平地面的距离;
(2)在电动调节的过程中,求出此电动沙发可伸展的最大水平距离.
(参考数据:sin70°≈0.94,cos70°≈0.34,tan70°≈2.75,sin80°≈0.98,cos80°≈0.17,tan80°≈5.67,结果精确到1cm)
【答案】解:(1)延长CB至点H,过点A作AQ⊥EF,交EF于点Q,交CH于点P,
∵∠ABC=110°,
∴∠ABP=180°﹣110°=70°,
∵在Rt△ABP中,AB=50cm,
∴AP=AB sin70°=50×0.94=47(cm),
∵PC∥DQ,PQ⊥DQ,CD⊥DQ,
∴PQ=CD=40cm,
∵AQ=AP+PQ=47+40=87(cm),
∴靠背的最高点A到水平地面的距离为87cm;
(2)l为BC所在直线,过点A′作A′S⊥l,垂直为点S,过点D′作D′T⊥l,垂足为点T,
当电动沙发伸展的最大水平距离时,即∠A′BC=160°,
∴∠A′BS=180°﹣∠A′BC=180°﹣160°=20°,∠BA′S=90°﹣∠A′BS=70°,
由题意可知,A′B=AB=50cm,CD′=CD=40cm,
在Rt△A′BS中,
∴BS=A′B sin70°=50×0.94=47(cm),
又∵∠A′BA=∠A′BC﹣∠ABC=160°﹣110°=50°,
∵∠A′BA:∠DCD′=5:8,
∴∠DCD′=80°,
∠CD′T=∠DCD′=70°,
在Rt△CD′T中,
∴CT=CD′ sin80°=40×0.98=39.2(cm),
∴ST=BS+BC+CT=47+50+39.2=136.2≈136(cm),
则电动沙发伸展的最大水平距离为136cm.
【题型8】已知任何锐角三角函数值求角度
【典型例题】下列计算不正确的是( )
A.sinα=0.3275,则a≈19°7′2″
B.sinβ=0.0547,则β≈3°8'8”
C.sinγ=0.9806,则γ≈78°41′45″
D.sinA=0.726,则A≈45°36'8″
【答案】D
【解析】先利用科学计算器计算出各函数值的度数,再利用度分秒的换算得结论.
A.sinα=0.3275,则a≈19.117°≈19°7′2″,故选项A计算正确;
B.sinβ=0.0547,则β≈3.1356°≈3°8′8″,故选项B计算正确;
C.sinγ=0.9806,则γ≈78.6957°≈78°41′45″,故选项C计算正确;
D.sinA=0.726,则∠A≈46.5521°≈46°33′8″,故选项D计算不正确.
故选:D.
【举一反三1】计算器显示结果为sin﹣10.9816=78.9918的意思正确的是( )
A.计算已知正弦值的对应角度 B.计算已知余弦值的对应角度 C.计算一个角的正弦值 D.计算一个角的余弦值
【答案】A
【解析】sin﹣10.9816=78.9918表示计算已知正弦值的对应角度.
sinA=0.9816,
按键顺序:2ndf,sin,9,8,1,6,=,
显示结果应为:sin﹣10.9816=78.99184039.
故选:A.
【举一反三2】已知三角函数值求角度,要用到 、 、 键的第二功能 、 、 和 键.
【答案】sin,cos,tan,sin﹣1,cos﹣1,tan﹣1,2ndf.
【解析】由于用计算器可以求出任意锐角的三角函数值,也可以根据三角函数值求出锐角的度数,因此需要用到sin,cos,tan,sin﹣1,cos﹣1,tan﹣1,2ndf键.
由计算器的使用说明可知:三角函数值求角度,要用到sin,cos,tan键的第二功能sin﹣1,cos﹣1,tan﹣1和2ndf键.
故答案为sin,cos,tan,sin﹣1,cos﹣1,tan﹣1,2ndf.
【举一反三3】用计算器求锐角x(精确到1″):
(1)sinx=0.1523,x≈ ;
(2)cosx=0.3712,x≈ ;
(3)tanx=1.7320,x≈ .
【答案】(1)8°45′37″;(2)68°12′37″;(3)59°59′57″
【解析】(1)解析题意,回想利用计算器求已知三角函数值的锐角度数的方法;
(2)结合自己所使用的计算器,首先了解其按键顺序;
(3)再根据已知所给数据,利用计算器进行计算即可,注意精确度.
(1)按MODE,出现:DEG,按SHIFT,sin,0.1523,=,显示:8.760239,按“DEG ”显示:8°45′37″;
故答案为:8°45′37″;
(2)按MODE,出现:DEG,按SHIFT,cos,0.3712,=,显示:68.210278,按“DEG ”显示:68°12′37″;
故答案为:68°12′37″;
(3)按MODE,出现:DEG,按SHIFT,tan,(,1,÷,1.7320,)=,显示:59.999272,按,“DEG ”,显示:59°59′57″,
故答案为:59°59′57″.
【举一反三4】已知tanβ=sin39°19′+cos80°10′,求锐角β的值.(结果精确到1′)
【答案】解:∵tanβ=sin39°19′+cos80°10′≈0.6336+0.1707=0.8043,
∴∠β≈38°49′